CN102795071A - 汽车后扭转梁半独立悬架 - Google Patents

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本发明公开了一种汽车后扭转梁半独立悬架,有利于避免因纵臂与横梁的焊接区域的应力值过大而产生裂纹。汽车后扭转梁半独立悬架包括横截面为V形或U形的横梁,以及横梁两端连接的纵臂,纵臂上设置有弹簧座,横梁与纵臂的连接处设置有加强件,加强件包括与横梁的上表面连接的横截面形状与横梁的横截面形状匹配的横梁连接部以及与纵臂连接的横截面形状与纵臂的横截面形状匹配的纵臂连接部,纵臂连接部的两端沿纵臂轴向分别位于横梁连接部的两侧。通过实验证明,本发明汽车后扭转梁半独立悬架可有效将应力转移到加强件上,因此可减少纵臂与横梁的焊接区域的应力值,但加强件上的应力仍小于其屈服极限,从而可避免裂纹的产生,以及失效状况的发生。

Description

汽车后扭转梁半独立悬架
技术领域
[0001] 本发明涉及一种汽车制造领域应用的汽车后扭转梁半独立悬架。
背景技术
[0002] 现有技术中,横梁式半独立悬架包括一根整体的V形或U形断面的横梁,横梁两端分别焊接有左右纵臂。纵臂上焊接有弹簧座。横梁是横梁式半独立悬架中关键部件,起到传力、受力和连接平衡两侧的作用。当两侧变形不等时,横梁发生扭转变形。纵臂与横梁的焊接区域以及弹簧座与横梁的焊接区域是特别关注的部位,由于上述区域的应力值过大,可能会使横梁在该区域产生裂纹并失效。
[0003] 中国专利201120139685. X公开了一种汽车扭力梁半独立悬架,包括横截面呈V型或U型结构的横梁和安装在横梁两端的纵臂,在横梁与纵臂的连接处还设置有横梁纵臂加 强件,横梁和纵臂之间还通过横梁纵臂加强件连接。横梁纵臂加强件为一块四边形结构的上加强板;四边形上加强板具有一条与横梁上表面相连的长边,和一条与纵臂上表面相连的短边,长边与短边相邻,其夹角与横梁和纵臂构成的夹角相适配。通过实验证明,上述结构的加强件虽然能增加横梁与纵臂的连接强度,但其增加效果有限,横梁与纵臂连接处的应力值让然较大。且该加强件本身很容易因外力作用发生断裂。
发明内容
[0004] 本发明解决的技术问题是提供一种有利于避免因纵臂与横梁的焊接区域的应力值过大而产生裂纹的汽车后扭转梁半独立悬架。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:汽车后扭转梁半独立悬架,包括横截面为V形或U形的横梁,以及横梁两端连接的纵臂,所述纵臂上设置有弹簧座,所述横梁与纵臂的连接处设置有加强件,所述加强件包括与横梁的上表面连接的横截面形状与横梁的横截面形状匹配的横梁连接部以及与纵臂连接的横截面形状与纵臂的横截面形状匹配的纵臂连接部,纵臂连接部的两端沿纵臂轴向分别位于横梁连接部的两侧。
[0006] 进一步的是:所述横梁与纵臂的连接处完全被加强件覆盖。
[0007] 进一步的是:所述横梁连接部沿横梁周向将横梁包裹至少2/3,所述纵臂连接部沿纵臂周向将纵臂包裹至少1/2。
[0008] 进一步的是:所述横梁连接部上设置有至少两个夹具定位孔。
[0009] 进一步的是:所述弹簧座与横梁连接部相连。
[0010] 本发明的有益效果是:通过实验证明,本发明的汽车后扭转梁半独立悬架可有效将应力转移到加强件上,因此可减少纵臂与横梁的焊接区域的应力值,但加强件上的应力仍小于其屈服极限,从而可避免裂纹的产生,以及失效状况的发生。上述夹具定位孔可使加强件在焊接前先通过夹具与横梁定位,从而防止在焊接过程中加强件发生不必要的移动。
附图说明[0011] 图I为本发明的汽车后扭转梁半独立悬架的示意图;
[0012] 图2为本发明的加强件的示意图。
[0013] 图中标记为:横梁1,纵臂2,加强件3,弹簧座4,横梁连接部31,纵臂连接部32,定位孔33,弧形边41,直边42。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
[0015] 如图I和图2所示,汽车后扭转梁半独立悬架,包括横截面为V形或U形的横梁I,以及横梁I两端连接的纵臂2,所述纵臂2上设置有弹簧座4,所述横梁I与纵臂2的连接处设置有加强件3,所述加强件3包括与横梁I的上表面连接的横截面形状与横梁的·横截面形状匹配的横梁连接部31以及与纵臂2连接的横截面形状与纵臂的横截面形状匹配的纵臂连接部32,纵臂连接部32的两端沿纵臂轴向分别位于横梁连接部31的两侧。横梁I的上表面如图I所示,也就是横梁I外凸的表面。上述加强件3的横梁连接部31的横截面形状与横梁的横截面形状匹配,这样可使横梁连接部31与横梁I的上表面紧密贴合,与此类似,纵臂连接部32的横截面形状与纵臂2的横截面形状匹配,这样可使纵臂连接部32与纵臂2的表面紧密贴合。纵臂连接部32的两端沿纵臂轴向分别位于横梁连接部31的两侧,这样可使加强件受力均衡。通过实验证明,采用上述结构的加强件,可有效降低横梁I与纵臂2的连接处的应力值,可降低10%至30%。
[0016] 在上述基础上,所述横梁I与纵臂2的连接处完全被加强件覆盖,也就是由于加强件的遮挡作用,从横梁I的上表面看,无法看到横梁I与纵臂2的连接处,可参考图I所示。此时横梁I与纵臂2的连接处的应力值可降低20%至30%。
[0017] 在上述基础上,如图I和图2所示,所述横梁连接部31沿横梁周向将横梁包裹至少2/3,所述纵臂连接部32沿纵臂周向将纵臂包裹至少1/2。图2中给出了加强件的形状,从图2中可以看出,加强件的横梁连接部31和纵臂连接部32基本为弧形壳体,横梁连接部31和纵臂连接部32之间采用圆弧过渡,结合图I可以看出,横梁连接部31与横梁连接时优选是对称包裹,横梁的横截面由于为U形或V形,因此存在两个对称设置的侧板,横练连接部31对称包裹横梁也就是将横梁的两个侧板包裹的程度相同,这样可使加强件的受力均衡。将横梁连接部31与横梁I连接后,横梁连接部31会沿横梁I的周向将横梁I的一部分覆盖,类似的,纵臂连接部32会沿纵臂2的周向将纵臂的一部分覆盖。通过实验证明,横梁和纵臂包裹越多,横梁与纵臂连接处的应力值越小,但包裹太多,一方面不便于加强件的加工制造,也不便于加强件与横梁和纵臂的连接。所以综合考虑上述因素,优选方式为:所述横梁连接部31沿横梁周向将横梁包裹至少2/3,所述纵臂连接部32沿纵臂周向将纵臂包裹至少1/2。如果在此基础上,所述横梁I与纵臂2的连接处完全被加强件覆盖,则横梁I与纵臂2的连接处的应力值可降低30%左右。例如,原来横梁I与纵臂2的连接处的应力值为238MPa,设置有上述结构的加强件后,应力值为168MPa。
[0018] 在将加强件与横梁和纵臂焊接时,加强件有可能发生移动,影响焊接效率。为了克服上述不足,所述横梁连接部31上设置有至少两个夹具定位孔33。使用时,将横梁I固定在夹具上,将加强件3通过夹具定位孔33也固定在夹具上,也就是夹具上可设置插入夹具定位孔33内的柱销,通过柱销固定加强件。这样可将横梁I与加强件3的相对位置固定,从而可有效防止在焊接过程中,加强件3发生不必要的移动。
[0019] 为了对弹簧座4起到良好的加强作用,使弹簧座4连接稳固,所述弹簧座4与横梁连接部31相连。如图I所示,弹簧座4设置有一个矩形连接板42和一个弧形连接板41,矩形连接板42与加强件的横梁连接部31焊接,弧形连接板41竖直焊接在横梁连接部31上。 这种连接方式通过实验证明,可有效对弹簧座4起到加强作用,提高了弹簧座4抵抗变形的能力,同时,使弹簧座4连接牢靠稳固。

Claims (5)

1.汽车后扭转梁半独立悬架,包括横截面为V形或U形的横梁(I),以及横梁(I)两端连接的纵臂(2),所述纵臂(2)上设置有弹簧座(4),所述横梁(I)与纵臂(2)的连接处设置有加强件(3),其特征是:所述加强件(3)包括与横梁(I)的上表面连接的横截面形状与横梁的横截面形状匹配的横梁连接部(31)以及与纵臂(2)连接的横截面形状与纵臂的横截面形状匹配的纵臂连接部(32),纵臂连接部(32)的两端沿纵臂轴向分别位于横梁连接部(31)的两侧。
2.如权利要求I所述的汽车后扭转梁半独立悬架,其特征是:所述横梁(I)与纵臂(2)的连接处完全被加强件覆盖。
3.如权利要求I或2所述的汽车后扭转梁半独立悬架,其特征是:所述横梁连接部(31)沿横梁周向将横梁包裹至少2/3,所述纵臂连接部(32)沿纵臂周向将纵臂包裹至少1/2。
4.如权利要求I或2所述的汽车后扭转梁半独立悬架,其特征是:所述横梁连接部(31)上设置有至少两个夹具定位孔(33)。
5.如权利要求I所述的汽车后扭转梁半独立悬架,其特征是:所述弹簧座(4)与横梁连接部(31)相连。
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